DE2442994A1

DE2442994A1 - Gas discharge display panel - has second electrode matrix with distance piece(s) in housing coacting with first matrix

Info

Publication number: DE2442994A1
Application number: DE2442994A
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl Phys Fahrenschon; Guenther Peppel
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1974-09-07
Filing date: 1974-09-07
Publication date: 1976-03-18

Abstract

The gas discharge display panel with self-storing features has a raster matrix of electrodes provided in co-ordinate manner, between which is located a perforated disc forming the discharge channels, to which are continuously applied periodically repeated control pulses of locking voltage. The display panel housing contains a second raster matrix of co-ordinate electrodes with intermediate spacing element. To each intersection point of the first matrix is associated an intersection point of the second matrix. Between the discharge channels of the first and second matrices a gas exchange takes place. The intersection points association forms a pre-ionisation part in which a continuous discharge is maintained.

Description

Gasentladungsanzeigeschirm Die vorliegende Erfindung betrifft einen selbstspeichernden Gasentladungsanzeigeschirm mit einer ersten Kreuzrastermatrize, bestehend aus einer ersten Elektrodenschar und einer senkrecht dazu verlaufenden zweiten Elektrodenschar und einer dazwischen liegenden Viellochscheibe zur Bildung der Entladungskanäle (Anzeigeteil), an die dauernd periodisch sich wiederholende Steuerimpulse angelegt sind (Haltespannung). Gas discharge display screen The present invention relates to a self-storing gas discharge display screen with a first cross grid matrix, consisting of a first set of electrodes and one that runs perpendicular to it second group of electrodes and a multi-hole disk in between for formation of the discharge channels (display part), to the permanently periodically repeating Control pulses are applied (holding voltage).

Bisher sind im wesentlichen zwei Arten eines selbstspeichernden Gasentladungsschirmes bekannt, und zwar ein HF-Display und ein Gleichspannungsdisplay. Beim Gleichspannungsdisplay ist in Reihe zu jedem Entladungspunkt ein Begrenzungswiderstand geschaltet. Der wesentliche Nachteil dieser Anzeige liegt in den langen Einschreibzeiten, die durch die kleine Zahl der freien Ladungsträger in der Anzeige zurückzuführen ist. Zudem führt eine Integration der Widerstände zu erheblichen technologischen Schwierigkeiten.So far, there are essentially two types of self-storing gas discharge screen known, namely an RF display and a DC voltage display. With the DC voltage display, there is a limiting resistor in series for each discharge point switched. The main disadvantage of this advertisement is the long registration times, attributed to the small number of free charge carriers in the display is. In addition, an integration of the resistors leads to considerable technological Trouble.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen einfachen Anzeigeschirm in Gasentladungstechnik mit kurzen Einschreibzeiten zu schaffen, der selbstspeichernde Eigenschaften aufweist, d. h. eine einmal eingeschriebene Information bleibt bis zum Eintreffen eines Löschbefehls gespeichert.The object of the invention is to provide a simple display screen using gas discharge technology to create with short enrollment times that has self-storing properties, d. H. information that has been written in remains until an erase command is received saved.

Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß in einem Gehäuse eine zweite Kreuzrastermatrix, bestehend aus einer ersten Elektrodenschar und einer senkrecht dazu verlaufenden zweiten Elektrodenschar und einem dazwischen liegenden Distanzstück vorgesehen ist, wobei jedem Kreuzungspunkt der ersten Kreuzrastermatrix ein Kreuzungspunkt der zweiten Kreuzrastermatrix zugeordnet ist (Vorionisationsteil) und daß Mittel zur Gewährleistung eines Gasaustausches zwischen den Entladungskanälen der ersten Matrix und den zugeordneten Entladungskanälen der zweiten Matrix vorgesehen sind.According to the invention it is proposed that in a housing a second cross grid matrix, consisting of a first set of electrodes and one perpendicular to this running second group of electrodes and a spacer in between is provided, with each crossing point of the first cross grid matrix a crossing point the second cross grid matrix is assigned (pre-ionization part) and that means to ensure a gas exchange between the discharge channels of the first Matrix and the associated discharge channels of the second matrix are provided.

Die vorgeschlagene Lösung nützt die dynamischen Eigenschaften einer Gasentladung aus, wobei es durch die Wahl der Steuerimpulse möglich ist, auf die sonst notwendigen Widerstände zu verzichten. Außerdem können durch eine Vorionisation des Entludungskanals mittels einer Hilfsentladung in unmittelbarer Nähe der Hauptentladung kurze Einschreibzeiten erzielt werden.The proposed solution takes advantage of the dynamic properties of a Gas discharge from, whereby it is possible through the choice of control pulses on the to dispense with otherwise necessary resistances. In addition, pre-ionization of the discharge channel by means of an auxiliary discharge in the immediate vicinity of the main discharge short enrollment times can be achieved.

Eine erfindungsgemäße Ausführung des Anzeigeschirmes besteht aus zwei Ebenen, dem Vorionisationsteil und dem eigentiichen Anzeigeteil. Jeder dieser Teile ist als Kreuzraster ausgebildet und besteht aus hinteren Elektrodenscharen, vorderen Elektrodenscharen und einem dazwischen liegenden Distanzstück.An embodiment of the display screen according to the invention consists of two Levels, the pre-ionization part and the actual display part. Each of these parts is designed as a cross grid and consists of rear electrode groups, front Electrode groups and a spacer in between.

Durch Verbindungskanäle ist gewährleistet, daß zwischen dem Vorionisationsteil und dem Anzeigeteil ein Gasaustausch möglich ist.Connecting channels ensure that between the pre-ionization part and the display part can be exchanged for gas.

Beide Betriebsteile sind zwischen Glasträgern gelagert, die hermetisch miteinander verschlossen sind. Das Gehäuse ist mit einem ionisierbaren Gas, z. B. Neon oder Ne-Ar, gefüllt, das zu einer Lichtemission fähig ist. Zum Betrieb der Anzeigeeinheit wird, wie in Abb. 1 dargestellt, an alle Elektroden eine pulsierende Gleichspannung gelegt, die in den Zellen keine Entladung hervorruft. Die die Zellen beaufschlagenden Impulse haben eine Höhe von ca. 180 V, eine Widerholfrequenz von ca. 16 kHz und eine Länge von ca. 5 /us. Ist die Zelle einmal durch einen Impuls gezündet, so ist es möglich, die Zelle durch die zyklisch sich wiederholenden Steuerimpulse immer wieder in den"Ein-ZustaS'zu versetzen, da diese Impulse in der Zelle immer wieder den gleichen Ionisierungszustand vortinden, der zum Zünden führt. Für die Halteimpulse gilt ferner die Bedingung: Um zu einer Strombegrenzung ohne zusätzliche Widerstände zu gelangen, muß ihre Länge kürzer sein als die Zeit, die bis zu einem vollständigen Aufbau einer Entladung verstreicht.Both parts of the operation are stored between glass carriers, which are hermetically sealed are locked to each other. The housing is filled with an ionizable gas, e.g. B. Neon or Ne-Ar, filled, capable of emitting light. To operate the As shown in Fig. 1, the display unit is pulsed on all electrodes DC voltage is applied, which does not cause a discharge in the cells. The cells applied impulses have a height of approx. 180 V, a repetition frequency of approx. 16 kHz and a length of approx. 5 / us. Is the cell once through a pulse ignited, so it is possible to cycle through the cell by repeating it To put control impulses again and again in the "On-State", since these impulses in the Cell always find the same ionization state that leads to ignition. The following condition also applies to the holding pulses: In order to limit the current without To get additional resistances, their length must be shorter than the time it takes elapses until a discharge is fully established.

Ein wesentliches Merkmal dieser Erfindung ist das Zusammenspiel dieser Anzeigeentladungsstrecken mit Hilfsentladungsstrecken, die zusätzlich und an der dem Betrachter abgewendeten Seite angeordnet sind. Durch Verbindungskanäle ist gewährleistet, daß Ionen vom Vorionisationsteil in den eigentlichen Anzeigeteil gelangen können, so daß dort soviel ionisierte Teilchen vorliegen, daß beim Ansteuern des Schirms kurze Schaltzeiten, d. h. im /us-Bereich, zu erreichen sind.An essential feature of this invention is the interaction between them Display discharge paths with auxiliary discharge paths, which are additionally and at the are arranged facing away from the viewer. Connection channels ensure that that ions from the pre-ionization part can get into the actual display part, so that there are so many ionized particles that when the screen is activated short switching times, d. H. in the / us area.

Es hat sich gezeigt, daß es nicht notwendig ist, die Hilfsentladung dauernd brennen zu lassen, sondern es genügt ein dynamischer Betrieb zur Reduzieriing der Leistung.It has been shown that it is not necessary to use the auxiliary discharge To let burn continuously, but a dynamic operation is sufficient for the reduction performance.

In Abb. 2 und 3 sind zwei bevorzugte Ausführungsformen dargestellt. In die dem Betrachter abgewendete Glasplatte 4 sind eine Schar von Rillen 6 eingebracht, z. B. eingefräßt bzw.In Fig. 2 and 3, two preferred embodiments are shown. A number of grooves 6 are made in the glass plate 4 facing away from the viewer, z. B. milled or

eingeätzt9 in welchen die Elektroden 1 der ersten Matrix eingebracht sind. Senkrecht zu diesen Elektroden 1 ist eine zweite Elektrodenschar 2 angeordnet, die streifenförmig bzw.etched9 in which the electrodes 1 of the first matrix are placed are. A second group of electrodes 2 is arranged perpendicular to these electrodes 1, the strip-shaped or

drahtförmig ausgebildet ists so daß durch Löcher bzw. Spalte ein Gasaustausch mit dem darüberliegenden Anzeigeteil möglich ist0 Über dieser zweiten Elektrodenschar 2 ist eine Lochscheibe 3 zur Begrenzung der Entladekanäle angebracht.It is wire-shaped so that gas exchange through holes or gaps with the display part above is possible 0 Above this second group of electrodes 2, a perforated disk 3 is attached to delimit the discharge channels.

Über dieser Scheibe 3 liegt die Elektrodenschar 6 senkrecht zu der zeiten Elektrodenschar 2o Abgeschlossen wird das Gehäuse mit einem Glas träger 79 der mit der Grundplatte und der hermetischen Versiegelung 8 ein gasdichtes Gehäuse bildet.Above this disk 3, the group of electrodes 6 is perpendicular to the times electrode group 2o The housing is closed with a glass carrier 79 with the base plate and the hermetic seal 8 a gas-tight housing forms.

Gefüllt ist das Gehauss mit einem ionisierbaren Gas. Die Elektrodenschar 2 ist dem Anzeige teil und dem Vorionisationsteil gemeinsam0 In einem weiteren bevorsugten Ausführungsbeispiel wird der Vorionisationsteil und der Anzeigeteil elektrisch völligvoneinander getrennt, d. h. über den Elektrodenscharen 2 ist eine weitere Lochscheibe 9 angeordnet, die wiederum mit Elektrodenscharen 10 senkrecht zu den Elsktrodenscharen 2 bedeckt sind. Die Form des Gehäuses entspricht der des vorhergehenden Beispiels.The housing is filled with an ionizable gas. The electrode cluster 2 is common to the display part and the pre-ionization part In the embodiment, the preionization part and the display part are electrically completely separate from each other separated, d. H. A further perforated disk 9 is arranged above the electrode groups 2, which in turn are covered with electrode shares 10 perpendicular to the elbow shares 2 are. The shape of the housing corresponds to that of the previous example.

Der Betrieb der vorgeschlagenen Gasentladungsmatrix geht nun folgendermaßen vonstatten: Im Vorionisationsteil brennt dauernd eine Entladung, was durch das Anlegen einer konstanten Spannung an die Elektrodenscharen möglich ist. Die Potentialdifferenz muß dabei so hoch gewählt werden, daß eine dauernde Entladung stattfinden kann. Außerdem müssen Mittel zur Begrenzung des Stromes vorgesehen sein. Üblicherweise werden in Reihe zu den Entladungsstrecken Widerstände geschaltet. Auch ist ein Arbeiten mit Konstantstromquellen möglich.The proposed gas discharge matrix is now operated as follows take place: A discharge burns continuously in the pre-ionization section, which is possible by applying a constant voltage to the electrode groups is. The potential difference must be chosen so high that a permanent Discharge can take place. In addition, means for limiting the current must be provided be. Resistors are usually connected in series with the discharge paths. Working with constant current sources is also possible.

An alle Elektroden des Anzeigeteiles wird eine Spannung angelegt (Haltespannung), die aus einer konstanten Vorspannung und periodisch sich wiederholenden Impulsen mit einer Höhe H, einer Länge L und einer Wiederholfrequenz f besteht. Die Vorspannung muß kleiner als die Löschspannung sein. Diese Spannungen müssen so bemessen sein, daß keine Zündung des Gases oder Gasgemisches möglich ist. Zur Anwahl eines Punktes werden an die entsprechende Zeile und Spalte der Matrix zusätzliche Impulse angelegt, die zu einer Zündung der Entladung führt. Dafür gelten die bekannten Bedingungen, daß der Zeilen-oder Spaltenimpuls allein zu keiner Zündung führen kann, sondern nur die Kreuzungspunkte zündet, an dem beide Impulse wirksam sind.A voltage is applied to all electrodes of the display part (holding voltage), that of a constant bias and periodically repeating pulses with a height H, a length L and a repetition frequency f. The bias must be less than the erase voltage. These tensions must be dimensioned in such a way that that no ignition of the gas or gas mixture is possible. To select a point additional pulses are applied to the corresponding row and column of the matrix, which leads to ignition of the discharge. The known conditions apply for this, that the row or column pulse alone cannot lead to ignition, but rather only ignites the crossing point at which both impulses are effective.

Nach einer erstmaligen Zündung des Gases wird durch die dauernd wirkende Spannung während der Einwirkung der periodisch sich wiederholenden Impulse eine Entladung hervorgerufen. Die Länge dieser Halteimpulse begrenzt den Strom der Entladung, so daß keine weltcren Maßnahmen notwendig sind.After the gas has been ignited for the first time, the acting Voltage during the action of the periodically repeating pulses Discharge caused. The length of these holding pulses limits the current of the discharge, so that no global measures are necessary.

Zur Löschung der Information wird die Haltespannung kurzzeitig abgeschaltet oder zumindest um einen gewissen Betrag vermindert. Ferner ist ein selektives Löschen möglich, das entsprechend dem Schreibvorgang abläuft, d. h. mit zwei zusätzlichen Impulsen an die Zeilen und Spalten, deren Polarität jedoch so gewählt werden muß, daß sie zu einer Verringerung der effektiven Zellenspannung führen.To delete the information, the holding voltage is switched off briefly or at least reduced by a certain amount. There is also selective deletion possible, which takes place according to the writing process, d. H. with two additional Pulses to the rows and columns, the polarity of which, however, must be chosen so that that they lead to a reduction in the effective cell voltage.

Ausgehend von der geschilderten Betriebsart sind eine Reihe verschiedener Varianten möglich, von denen einige kurz geschildert werden: So ist es nicht unbedingt nötig, die Vorionisationsstrecken dauernd brennen zu lassen, sondern es genügt ein dynamischer Betrieb, wie z. B. beim Zeitmultiplex, in dem die Zellen nacheinander abgetastet werden. Diese Ansteuerung hat eine drastische Reduzierung der Leistungsaufnahme zur Folge und ist daher besonders vorteilhaft.Based on the operating mode described, there are a number of different ones Variants are possible, some of which are briefly described: It is not necessarily that way It is necessary to let the pre-ionization lines burn continuously, but one is sufficient dynamic operation, such as B. in time division multiplex, in which the cells one after the other are scanned. This control has a drastic reduction in power consumption and is therefore particularly advantageous.

Auch die Halte spannung am Anzeige teil kann verschieden ausgebildet sein. So kann die konstante Vorspannung einen Betrag zwischen Null und der Löschspannung annehmen, wobei die zusätzlichen Impulse in ihrer Höhe entsprechend abgestimmt werden müssen. Auch ist es möglich, die Impulse an die Kathoden und Anoden der Anzeige zu legen oder nur an einer der Elektroden, wobei dann die andere auf konstantem Potential liegt.The holding voltage on the display part can also be designed differently be. The constant bias voltage can be between zero and the erasing voltage assume, with the additional impulses being matched accordingly in their height have to. It is also possible to send the pulses to the cathodes and anodes of the display to put or only on one of the electrodes, then the other on constant Potential lies.

Werden beide Elektroden mit den Halteimpulsen beaufschlagt, dann können die Kathoden- und Anodenimpulse synchron zueinander sein oder aber auch zeitlich zueinander versetzt sein.If the holding pulses are applied to both electrodes, then the cathode and anode pulses be synchronous with each other or also in time be offset from each other.

Claims

1. Self-storing gas discharge display screen with a first Cross grid matrix consisting of a first set of electrodes and one perpendicular to this running second group of electrodes and a multi-hole disk in between for the formation of the discharge channels (display part), to the continuously periodically repeating Control pulses are applied (holding voltage) characterized in that in the housing a second cross-grid matrix, consisting of a first set of electrodes and one second group of electrodes running perpendicular thereto and one in between Spacer is provided 9 with each crossing point of the first cross grid matrix a crossing point is assigned to the second cross-raster matrix (pre-ionization part) and that means for ensuring a gas exchange between the discharge channels the first matrix and the associated discharge channels of the second matrix are provided are.

2. Self-storing gas discharge matrix according to claim 1, characterized characterized in that a discharge is continuously maintained in the pre-ionization part will.

3. Self-storing gas discharge matrix according to claim 1, - thereby marked, that the preionization part is operated dynamically or in time division multiplex.

4. Self-storing gas discharge matrix according to one of the claims t to 3, characterized in that the pre-ionization part and display part by a Spacers are separated from each other.

5. Self-storing gas discharge matrix according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the holding voltage of the display part consists of a constant DC voltage and superimposed periodically repeating pulses buteht.

6. Self-storing display matrix according to claim 5, characterized in that that the constant DC voltage assume a value between 0 and the erasing voltage can.

7. Self-storing display matrix according to one of claims 1 to 6, characterized in that a group of electrodes is the display valve and the pre-ionization part is common (Fig. 2).